新人教高三物理機(jī)械能守恒定律同步練習(xí)(有答案)

1、新人教高三物理機(jī)械能守恒定律同步練習(xí) （有答案）機(jī)械能守恒是高考必備重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，以下是查字典物理網(wǎng)整理的機(jī)械能守恒定律同步練習(xí)，希望幫助大家提高成績(jī)。第卷 ( 選擇題，共50 分 )一、選擇題：本卷共10 小題，每小題5 分，共 50 分，每小題有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)得5 分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0 分。1. 質(zhì)量為 m的物體，在距地面 h 高處以 g3 的加速度由靜止豎直下落到地面，下列說(shuō)法中不正確的是A. 物體的重力勢(shì)能減少mgh3B.物體的機(jī)械能減少2mgh3C. 物體的動(dòng)能增加mgh3D.重力做功 mgh2. 從合肥開(kāi)往南京、上海的動(dòng)車組開(kāi)始運(yùn)行，動(dòng)車組的最大優(yōu)點(diǎn)是

2、列車的運(yùn)行速度快 . 提高列車運(yùn)行速度的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題是提高機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率 . 動(dòng)車組機(jī)車的額定功率是普通機(jī)車的 27 倍，已知?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)，列車所受阻力與速度的平方成正比，即 f=kv2 ，則動(dòng)車組運(yùn)行的最大速度是普通列車的 ()A.1 倍 B.2 倍 C.3 倍 D.9 倍3. 從某一高處水平拋出一個(gè)物體，物體著地時(shí)的速度方向與水平方向成角 . 不計(jì)空氣阻力，取地面為重力勢(shì)能的參考平面，則物體拋出時(shí)的動(dòng)能與重力勢(shì)能之比為()第 1頁(yè)A.sin2 B.cos2C.tan2 D.cot24. 汽車在平直公路上以速度v0 勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P，牽引力為F0，t1 時(shí)刻，司機(jī)減小了油門，使汽

3、車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2 時(shí)刻，汽車又恢復(fù)了勻速直線運(yùn)動(dòng) . 能正確表示這一過(guò)程中汽車牽引力 F 和速度 v 隨時(shí)間 t 變化的圖象是 ()5. 如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個(gè)光滑小環(huán)，沿桿方向給環(huán)施加一個(gè)拉力F，使環(huán)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知拉力F 及小環(huán)速度v 隨時(shí)間 t 變化的規(guī)律如圖乙所示，重力加速度g 取 10 m/s2. 則以下判斷正確的是 ()A. 小環(huán)的質(zhì)量是1 kgB. 細(xì)桿與地面間的傾角是30C. 前 3 s 內(nèi)拉力 F 的最大功率是2.25 WD. 前 3 s 內(nèi)小環(huán)機(jī)械能的增加量是5.75 J6. 如圖所示，一塊木板

4、可繞過(guò) O點(diǎn)的光滑水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，木板上放有一木塊，木板右端受到豎直向上的作用力 F，從圖中實(shí)線位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到虛線位置，木塊相對(duì)木板不發(fā)生滑動(dòng) . 則在此過(guò)程中 ()A. 木板對(duì)木塊的支持力不做功B. 木板對(duì)木塊的摩擦力做負(fù)功C. 木板對(duì)木塊的摩擦力不做功第 2頁(yè)D.F 對(duì)木板所做的功等于木板重力勢(shì)能的增加7. 質(zhì)量為 1 kg 的物體以某一初速度在水平地面上滑行，由于受到地面摩擦阻力作用，其動(dòng)能隨位移變化的圖線如圖所示， g=10 m/s2 ，則物體在水平地面上()A. 所受合外力大小為5 NB. 滑行的總時(shí)間為2 sC. 滑行的加速度大小為1 m/s2D. 滑行的加速度大小為2.5

5、 m/s28. 如圖所示， A、B 兩物體用一根跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩相連，置于固定斜面體的兩個(gè)斜面的相同高度，處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩斜面的傾角分別是 53 和 37，若不計(jì)摩擦，剪斷細(xì)繩后下列說(shuō)法中正確的是 ()A. 兩物體著地時(shí)的速度相同B. 兩物體著地時(shí)的動(dòng)能相同C. 兩物體著地時(shí)的機(jī)械能相同D. 兩物體著地時(shí)所受重力的功率相同9. 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為 m的圓環(huán)套在一根固定的水平長(zhǎng)直桿上，環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為 . 現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度 v0，同時(shí)對(duì)環(huán)施加一個(gè)豎直向上的作用力F，并使 F 的大小隨v的大小變化，兩者關(guān)系F=kv，其中 k 為常數(shù)，則環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦所做的功大小可能為()A.1

6、2mv20第 3頁(yè)B.0C.12mv20+m3g22k2D.12mv20-m3g22k210. 如圖所示，木箱高為 L，其底部有一個(gè)小物體 Q(質(zhì)點(diǎn) ) ，現(xiàn)用力豎直向上拉木箱，使木箱由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng). 若保持拉力的功率不變，經(jīng)過(guò)時(shí)間t ，木箱達(dá)到最大速度，這時(shí)讓木箱突然停止，小物體會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，且恰能到達(dá)木箱頂端 . 已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，由以上信息，可求出的物理量是()A. 木箱的最大速度B. 時(shí)間 t 內(nèi)拉力的功率C. 時(shí)間 t 內(nèi)木箱上升的高度D. 木箱和小物體的質(zhì)量第卷 ( 非選擇題，共 50 分)二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2 小題，共 12 分。把答案填在題中的橫線上或按照

7、題目要求作答。11.(6分 ) 與普通自行車相比，電動(dòng)自行車騎行更省力. 下表為某一品牌電動(dòng)自行車的部分技術(shù)參數(shù). 在額定輸出功率不變的情況下，質(zhì)量為60 kg 的人騎著此電動(dòng)自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.04 倍. 當(dāng)此電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力為_(kāi)N，當(dāng)車速為2 m/s 時(shí)，其加速度為 _ m/s2.(g=10 m/s2)第 4頁(yè)規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī)車型 14 電動(dòng)自行車額定輸出功率200 W整車質(zhì)量40 kg 額定電壓 48 V最大載重120 kg 額定電流4.5 A12.(6分 ) 在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，選出一條紙帶如圖所示 . 其中 O點(diǎn)為起始點(diǎn)，

8、 A、B、C 為從合適位置開(kāi)始選取的三個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通一50 Hz 的交流電，用最小刻度為mm的刻度尺，測(cè)得OA=11.13 cm，OB=17.69 cm，OC=25.9 cm.記錄的這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的是_，應(yīng)寫(xiě)成 _ cm. 在記數(shù)點(diǎn)A 和 B 之間、 B 和 C 之間還各有一個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出 . 重錘的質(zhì)量是 0.5 kg. 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，打 B 點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能比開(kāi)始減少了 _J，這時(shí)它的動(dòng)能是 _J.(g=9.8 m/s2，結(jié)果取三位有效數(shù)字)三、計(jì)算題：本題共3 小題，共 38 分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算

9、的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。13.(10分 ) 某彈性小球從距地面高度H 處?kù)o止下落，假設(shè)小球與地面發(fā)生彈性碰撞( 沒(méi)有損失能量 ) ，但由于空氣阻力的影響，小球只能上升34H. 現(xiàn)為了使小球與地面碰撞后還能上升原來(lái)的高度H，則必須給小球多大的初速度v0?14.(13分 ) 如圖所示，水平傳送帶正以2 m/s 的速度運(yùn)行，第 5頁(yè)兩端水平距離l=8 m，把一質(zhì)量m=2 kg 的一個(gè)物塊輕輕放到傳送帶的A 端，物塊在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng)，若物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1 ，則把這個(gè)物塊從A 端傳送到B端的過(guò)程中，不計(jì)物塊的大小，g 取 10 m/s2 ，求：(1) 摩擦力做功的平均

10、功率;(2) 摩擦力做功的最大功率.15.(15分 ) 如圖所示，半徑為R 的光滑圓形軌道固定在豎直面內(nèi) . 小球 A、B 質(zhì)量分別為m、3m.A 球從左邊某高處由靜止釋放，并與靜止于軌道最低點(diǎn)的B 球相撞，碰撞后A 球被反向彈回，且A、 B 球能達(dá)到的最大高度均為14R. 重力加速度為 g. 問(wèn)：(1) 碰撞剛結(jié)束時(shí) B 球?qū)壍赖膲毫Υ笮?;(2) 通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，碰撞過(guò)程中 A、 B 球組成的系統(tǒng)有無(wú)機(jī)械能損失 ?若有損失，求出損失了多少 ?參考答案1.A 解析：由物體的受力分析知，mg-f=ma=mg3，則 f=2mg3，向上，對(duì)物體做負(fù)功，機(jī)械能減少. 重力勢(shì)能變化由重力做功引起，重力

11、做正功mgh，則重力勢(shì)能減少mgh.機(jī)械能變化由外力引起， 外力即 f 做功 -2mgh3，機(jī)械能減少2mgh3.動(dòng)能變化由合外力做功引起，合外力為mg3，做功為 mgh3，動(dòng)能增加 mgh3.2.C 解析：列車以最大速度行駛時(shí)的功率P=fv=kv3 ，所以動(dòng)第 6頁(yè)車組機(jī)車的額定功率是普通機(jī)車的27 倍時(shí)，動(dòng)車組的最大行駛速度為普通列車的3 倍，故 C 項(xiàng)正確 .3.D 解析：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可以求出水平速度和豎直速度之間的關(guān)系，即vyvx=tan.求出動(dòng)能和重力勢(shì)能分別為Ep=mgh=mgvyt2=12mv2y， Ek=12mv20=12mv2x，則EkEp=(vxvy)2=cot2，故

12、D 項(xiàng)對(duì) .4.AD 解析：由 P=Fv 可判斷，開(kāi)始時(shí)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)， 則 F0=f ，P=F0v0，v0=P/f ，當(dāng)汽車功率減小一半 P=P/2 時(shí)，汽車開(kāi)始做變減速運(yùn)動(dòng)， 其牽引力為 F1=P/v=P/2v=F0/2 ，加速度大小為 a=(f-F1)/m=f/m-P/(2mv)，由此可見(jiàn)， 隨著汽車速度 v 減小，其加速度a 也減小，最終以v=v0/2 做勻速運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)正確 ; 同理，可判斷出汽車的牽引力由F1=F0/2 最終增加到 F0，所以， D 項(xiàng)也正確 .5.AD 解析：設(shè)小環(huán)的質(zhì)量為 m，細(xì)桿與地面間的傾角為，由題圖乙知，小環(huán)在第 1 s 內(nèi)的加速度 a=0.51 m/s2

13、=0.5 m/s2 ，由牛頓第二定律得： 5-mgsin=ma,4.5=mgsin ，得 m=1 kg，A項(xiàng)正確 ;sin=0.45 ， B 項(xiàng)錯(cuò)誤 ; 分析可得前 3 s 內(nèi)拉力 F 的最大功率以 1 s 末為最大， Pm=Fv=50.5 W=2.5 W， C 項(xiàng)錯(cuò)誤 ;前 3 s 內(nèi)小環(huán)沿桿上升的位移 x=0.521 m+0.52 m=1.25 m ，前 3 s 內(nèi)小環(huán)機(jī)械能的增加量 E=12mv2+mgxsin=5.75 J ，故D 項(xiàng)正確 .6.C 解析：由于摩擦力是靜摩擦力，并且和運(yùn)動(dòng)方向始終垂第 7頁(yè)直，所以摩擦力不做功，物體重力勢(shì)能增加，動(dòng)能不變，所以彈力對(duì)木塊做正功，故A、 B

14、 兩項(xiàng)錯(cuò)， C 項(xiàng)對(duì) ; 力 F 對(duì)木板所做的功等于木板和木塊重力勢(shì)能的增加，故D項(xiàng)錯(cuò) .7.D 解析：根據(jù)題中圖象可知物體受到的摩擦力為2.5 N ，加速度為2.5 m/s2，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以求出時(shí)間為 4 s.8.D 解析：兩物體著地時(shí)速度的大小相同，但方向不同，故A 項(xiàng)錯(cuò) ; 由于兩側(cè)斜面的角度不同并開(kāi)始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以質(zhì)量不同，落地時(shí)的動(dòng)能和機(jī)械能也不同，故B、 C 兩項(xiàng)錯(cuò) ; 物體的重力沿斜面方向的合力大小相等，著地時(shí)速度大小也相等，且也沿斜面方向，所以著地時(shí)所受重力的功率相同，故 D 項(xiàng)對(duì) .9.ABD 解析：分情況進(jìn)行討論，如果開(kāi)始時(shí)重力和 F 相等，則圓環(huán)做勻速

15、運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變， A 項(xiàng)正確 ; 如果重力大于 F，則減速過(guò)程中摩擦力逐漸增大， 最終靜止， B 項(xiàng)正確 ; 如果開(kāi)始時(shí)重力小于 F，則做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力逐漸減小到零，D項(xiàng)正確 .10. AC解析：最大速度 vm=2gL，此時(shí) F=(M+m)g， P=Fvm，由動(dòng)能定理， Pt-(M+m)gh=12(M+m)v2m，質(zhì)量約去，可以求得高度 h.11.(6 分 )40 0.612.(6 分 )25.9 cm( 或 OC段 ) 25.90 0.867 0.852第 8頁(yè)13.(10分 ) 解析：靜止下落時(shí)，由動(dòng)能定理可得：mg14H-f74H=0解得： f=17mg以初速度v0 下落時(shí)，由動(dòng)能定理

16、可得：-f2H=0-12mv20 ，解得 v0=47gH.答案： 47gH14.(13分 ) 解析：物體剛放到傳送帶上時(shí)，由于與傳送帶有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，物塊受向右的滑動(dòng)摩擦力，物塊做加速運(yùn)動(dòng)，摩擦力對(duì)物塊做功，求出物塊在摩擦力作用下的位移和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，由 P=Wt和 P=Fv 分別求出平均功率和最大功率.(1) 物塊受向右的摩擦力f=mg=0.1210 N=2 N ，加速度a=fm=g=0.110 m/s2=1 m/s2當(dāng)物塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)的位移x=v22a=2221 m=2 m摩擦力做功為：W=fx=22 J=4 J相對(duì)靜止后物塊與傳送帶之間無(wú)摩擦力，此后物塊勻速運(yùn)動(dòng)到 B 端，物塊由A 端到 B 端所用的時(shí)間為t=va+l-xv=21 s+8-22 s=5 s則物塊在被傳送過(guò)程中所受摩擦力的平均功率為P=Wt=45 W=0.8 W.(2) 當(dāng)物塊在傳送帶上加速到與傳送帶速度相同時(shí)，摩擦力的功率最大，則Pm=fv=22 W=4 W.第 9頁(yè)答案： (1)0.8 W (2)4 W15. 解析： (1) 因 A、B 球能達(dá)到的最大高度均為14R，由機(jī)械能守恒定律，得到碰撞后小球的速度大小為12mv2=14mgR， vA=vB=gR2設(shè) B 球受到的支持力大小為N，根